低品位铝土矿氧化铝生产探讨

赵端霞

【摘  要】通过对拜耳法生产氧化铝原材料的分析，结合某厂生产实际提出了有效解决低品位铝土矿生产问题的方法及技术条件，以求提产增效。

【关键词】铝土矿;氧化铝;浮选;溶出;沉降

世界铝土矿资源丰富，资源保证程度很高。我国铝土矿资源并不十分丰富，只占世界储量的1.5%。世界铝土矿的人均储量为4000千克，而我国只有283kg。我国的铝土矿资源具有高铝高硅、铝硅比低的特点，铝硅比在5以下的矿石占资源总量的70%以上，铝硅比在8以上高品位铝土矿已濒临枯竭，众多氧化铝企业被迫采用中低品位铝土矿。因此对实际生产中有效解决低品位铝土矿氧化铝生产探讨是十分必要的。

1、河南省某拜耳法生产氧化铝厂铝土矿现状

河南省某拜耳法生产氧化铝厂铝土矿生产用矿石为一水硬铝石。该厂铝土矿主要为石质块状.矿石结构有土状、致密状与豆鲕状，从白色到赫色之间。一般含铁高的呈红色，铁低的呈灰白色，黄褐色及褐色。硬度变动于1-7之间。一水硬铝石总体特征是高铝、高硅、低硫低铁、中低铝硅比，矿石质量差，加工难度大。结构式和分子式分别为AlO（OH）和Al₂O₃·H₂O。斜方晶系，结晶完好者呈柱状、板状、鳞片状、针状、棱状等。矿石中的水铝石一般均含有TiO₂、SiO₂、Fe₂O₃、Ga₂O₃、Nb₂O₅、Ta₂O₅、TR₂O₃等混入物。溶于酸和碱，但在常温常压下溶解甚弱，需在高温高压和强酸或强碱浓度下才能完全分解。一水硬铝石形成于酸性介质，与一水软铝石、赤铁矿、针铁矿、高岭石、绿泥石、黄铁矿等共生。其水化可变成三水铝石，脱水可变成α刚玉，可被高岭石、黄铁矿、菱铁矿、绿泥石等交代^{[ 1]}。

该厂铝土矿平均品位见表1-1。

企业的发展，要求氧化铝产量及质量不断的提高。随着我国经济的不断发展，铝土矿（优质）资源越来越少，由上表可以看出，该厂铝土矿平均品位逐年下降，实际生产中溶出效果差且影响稳定运行及产量和单耗。

2、低品位铝土矿浮选

选矿技术可保证氧化铝生产的需求。铝土矿选矿生产线采用的多是浮选法，包括了破碎、磨矿、浮选、烘干等阶段。该生产线工艺流程：首先将大块的铝土矿先粗碎处理，再进一步的中细碎处理，之后筛分成多种不同规格，不能满足下阶段入磨条件的碎料将被送回到上级继续破碎。筛分后选出的粒度合格石料将与水混合，送到球磨机内充分研磨、分级机分级，不满足细度要求的矿浆石料同样的会被送回到球磨机内再次研磨加工。研磨合格的矿浆物料与药剂混合均匀，之后均匀、定量的送入到浮选机内让其完全反应，便可得到的较高品位的铝精矿。浮选得到的铝精矿，浓缩、干燥脱水，便可得到成品的铝精矿粉。成品的铝精矿粉品质提升3-7个百分点。

3、原矿浆制备

破碎后铝矿石按配料要求配入石灰和循环母液磨制成合格的原矿浆。制备的原矿浆将直接影响氧化铝的溶出率、赤泥沉降性能、种分分解率及氧化铝的产能等技术指标。为提产增效原矿浆制备采取高固含、高浓度、低细度。

4、高压溶出

溶出是拜耳法生产氧化铝的主要工序之一，将铝土矿中的氧化铝水合物溶解出铝酸钠溶液，影响到持产氧化铝的技术经济指标。为提产增效高压溶出采取，高流量、高温、高压运行。为提高预热料浆温度，在Np113-117罐顶加装阀门，将乏汽引至一根总管通进预热管道，并在总管进预热管道前安装远传压力表和电动调节阀，用以调控预热管道内蒸汽压力。通过排不凝性气保证溶出机组满罐率。

5、赤泥的分离洗涤

随着氧化铝产量的不断提高，铝土矿品位的不断下降，赤泥分离、洗涤能力不足这一现象非常突出，影响正常运行。因此首先对赤泥分离高效沉降槽提出了内循环自稀释改造。然后在沉降槽上应用了自动检测技术（泥层分析仪），使其能在沉降槽出现波动时及时进行调整。其次对一至四洗沉降槽底流管道进行了改造，使洗涤沉降槽清液层高度明显提高，保证了沉降槽连续平稳运行。最后将絮凝剂加入点由2个增加到3个，这可使浆液中的固体细颗粒在不同时刻进行多次絮凝，从而有效改善其絮凝效果。同時还对絮凝剂的溶化效果进行了优化，保证了良好的絮凝效果^{[ 3]}。保证了生产稳定运行。

6、结语

通过对低品位铝土的浮选、原矿浆制备、高压溶出、赤泥的分离洗涤各环节的控制及改造，保证了生产的稳定运行，为提产降耗打下基础。低品位铝土矿氧化铝生产中，还可以运用其它方法，来提高产量，降低成本。因此，对低品位铝土矿氧化铝生产进行深入研究，可促进我国铝产业的快速发展。

参考文献：

[1]杨重愚.氧化铝生产工艺学.北京：冶金工业出版社，1993

[2]河南省某厂生产分析数据原始记录表

[3]周海娟.浅谈赤泥分离、洗涤系统提产途径.科学与财富，2013